超低温用高强度Cr-Ni-Co-Mo不锈钢及韧化热处理方法技术

一种超低温用高强度Cr‑Ni‑Co‑Mo不锈钢及韧化热处理方法，属于材料热处理技术领域。该不锈钢成分重量百分数为：C≤0.03％、Mn≤0.70％、Si≤0.50％、Cr：10.5～12.0％、Ni：7.5‑9.0％、Co：4.0～5.5％、Mo：1.8～2.2％、V≤0.3％％、Ti：0.01～0.05％、Nb：0.01～0.05％，余量为Fe和其他不可避免杂质。采用真空感应/真空自耗重熔工艺或真空感应/真空电渣重熔工艺进行熔炼，热处理前进行锻造。优点在于，通过预先热处理技术细化奥氏体晶粒，低温固溶处理和时效处理，得到多形态的残余/逆转变奥氏体，在提高材料强度的同时，大幅改善超低温韧性。

【技术实现步骤摘要】
超低温用高强度Cr-Ni-Co-Mo不锈钢及韧化热处理方法
本专利技术属于材料热处理
，特别涉及一种1300MPa级别超低温用高强度马氏体时效不锈钢及韧化热处理方法。
技术介绍
液化天然气、液氮和液氧等储存设备及输送管道用钢要求具有较高的超低温韧性，以保证构件的安全性和可靠性。作为传统的超低温用钢，AISI304等奥氏体不锈钢已得到了广泛的应用。虽然奥氏体不锈钢具有较高的抗蚀性和超低温韧性，但强度较低，尤其低的屈服强度是其致命弱点，高氮奥氏体不锈钢屈服强度也仅约400MPa；5Ni和9Ni钢通过晶粒细化和形成稳定的残余/逆转变奥氏体，使其具有较高的超低温韧性，可以满足部分超低温构件的安全性和可靠性要求，但这类钢抗蚀性较弱，对于恶劣的使用环境，尤其是含有CO2、H2S等的液化气等环境无法使用。07Cr16Ni6和08Cr14Ni7Mo等半奥氏体不锈钢强度明显优于奥氏体不锈钢，只要控制适当的奥氏体可以保证足够的超低温韧性，但控制奥氏体量的Cr、Ni等合金元素窗口非常窄，工业化生产难度较大。此外，半奥氏体不锈钢存在敏化的问题，无法保证焊缝及热影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低温用高强度Cr-Ni-Co-Mo不锈钢，其特征在于，学元素质量百分配比为：C≤0.03％、Mn≤0.70％、Si≤0.50％、Cr：10.5～12.0％、Ni：7.5-9.0％、Co：4.0～5.5％、Mo：1.8～2.2％、V≤0.3％％、Ti：0.01～0.05％、Nb：0.01～0.05％，余量为Fe和其他不可避免杂质；采用真空感应/真空自耗重熔工艺或真空感应/真空电渣重熔工艺进行熔炼，热处理前进行锻造；热处理的工艺步骤及控制的技术参数如下：/n(1)锻坯经加热炉加热到950℃～1000℃，保温30～60分钟后空冷；/n(2)随后再加热保证在730℃～750℃保温1～2小时后...

【技术特征摘要】
1.一种超低温用高强度Cr-Ni-Co-Mo不锈钢，其特征在于，学元素质量百分配比为：C≤0.03％、Mn≤0.70％、Si≤0.50％、Cr：10.5～12.0％、Ni：7.5-9.0％、Co：4.0～5.5％、Mo：1.8～2.2％、V≤0.3％％、Ti：0.01～0.05％、Nb：0.01～0.05％，余量为Fe和其他不可避免杂质；采用真空感应/真空自耗重熔工艺或真空感应/真空电渣重熔工艺进行熔炼，热处理前进行锻造；热处理的工艺步骤及控制的技术参数如下：
(1)锻坯经加热炉加热到950℃～1000℃，保温30～60分钟后空冷；
(2)随后再加热保证在730℃～750℃保温1～2小时后空冷；
(3)随后进行-50℃～-90℃保温1～2小时的冷处理；
(4)最终进行400℃～550℃时效处理时效时间1～5小时。


2.根据权利要求1所述的超低温用高强度Cr-Ni-Co-Mo不锈钢，其特征在于，平均晶粒尺寸50～80μm，室温抗拉强1300～1350MPa，屈服强度1250～1300MPa，液氮U型冲击功100～110J，液氮V型冲击功80～90J，液氮断后伸长率是传统工艺的2倍以上。


3.根据权利要求1所述的超低温用高强度Cr-Ni-Co-Mo不锈钢，其特征在于，热处理后的奥氏体组织呈现块状、条带状、颗粒状等多种形态，其整体组织均匀细小，具有较高的位错密度且Ni元素明显富集；在变形过程中稳定发生TRIP效应，改善拉伸塑性，冲击过程中残余奥氏体阻碍裂纹扩展，提升冲击吸收功。


4.一种权利要求1所述的不锈钢的韧化热处理方法，其特征在于，热处理步骤及控制的技术参数如下：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘赓，杨卓越，苏杰，丁雅莉，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11